浅谈二次封孔在首山一矿的应用.pdf

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1、总第180期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．08．030浅谈二次封孔在首山一矿的应用程磊，金学龙(河南理S-大学安全学院，河南焦作454003)摘要：预抽煤层瓦斯是突出煤层区域防突措施在不具备开采保护层时，必须采取的也是唯一的一种区域瓦斯治理方式。如何提高钻孔抽采浓度，严密封孔是钻孔预抽煤层瓦斯的关键，而对于构造煤，由于其本身的特性，使得抽放钻孔浓度衰减很快。通过对钻孔进行二次封孔，有效地提高了钻孔抽采浓度和降低了抽放钻孔的衰减速度，使得煤层瓦斯得到更好的治理，进而更充

2、分地消除煤层突出危险性。关键词：抽采浓度；封孔质量：二次封孔中图分类号：TD712．6文献标识码：B文章编号：1005．2798(2014)08．0063．02《防治煤与瓦斯突出规定》要求对具有突出危瓦斯抽采效果的重要技术指标之一。抽采浓度的高险的煤层应首先实施区域防突措施．即在突出煤层低和浓度衰减速度直接影响瓦斯抽采率『2]。目前采掘前较大范围采取的防突措施。区域防突措施包首山一矿采用袋装合成树脂封孔，而随着采动影响括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类[1]。对于不具导致煤体变形，钻孔极易出现漏气，瓦斯浓度下

3、降迅备保护层开采条件的突出煤层，利用钻孔预抽煤层速，抽采效果差。在钻TLTL口不低于13kPa负压长瓦斯是治理突出煤层最有效的方法。在利用预抽钻期作用下，巷道内的空气经煤体裂隙进人煤体。不仅孔治理煤层瓦斯时，封孔质量是评价瓦斯抽采效果造成抽采浓度低，衰减速度快、甚至造成煤层自燃，的关键钻孑L中出现CO[3]，己一12050机巷本煤层钻孔中有CO存在。1矿井概况首山一矿己组(二)煤层构造煤全层发育，钻首山一矿位于许昌市襄城县紫云镇境内，是由孔在施工过程中不易施工，钻孔成孔后又容易塌孔．平煤股份和上海宝钢合资

4、建设的．矿井位于平顶山使得钻孔孔内有效长度降低，阻断了瓦斯流通的通煤田李口向斜北翼东段，井田东西走向长14．5km，南道，构造煤层本身透气差，瓦斯衰减速度快，这些因北倾斜宽1．1～4．6km。主体构造为一轴向320。、近素都制约着矿井抽放效果。东西向宽缓的白石山背斜，把整个井田分为南北两部3本煤层顺层钻孔采用二次封孔对抽采效分，地层倾角为820。(南缓北陡)。矿井为煤与瓦果的影响斯突出矿井，其主采煤层瓦斯压力、瓦斯含量都大于临界值0．74MPa和8rn／t，最大达到3．61MPa和为提高首山一矿本煤层预抽

5、钻孔瓦斯抽采浓22．7m／t，其煤体一般由Ⅲ、Ⅳ类煤构成，煤层透气度，提高抽放效果，利用二次封孔技术在己一性系数为0．009n'l／MPa·d，煤体普氏系数f=12050机巷对本煤层顺层钻孔进行封孔(如图1)，0．11—0．5，瓦斯放散初速度△P：6．91—26．45。封孔段用合成树脂封孔，预留空间用微细膨胀粉料现开采己组(二)煤层整体受到褶皱构造的影来填充响，在褶皱形成的过程中，煤体结构遭到严重的破坏，使得构造煤全层分布，煤层裂隙发育，煤层透气性低，造成预抽煤层瓦斯钻孔抽放瓦斯浓度衰减快．且钻孔容易出现

6、漏气，瓦斯抽采浓度低。因此，如何提高钻孑L封孔质量是目前首山一矿亟待解决的首要问题。2本煤层预抽钻孔影响抽采效果的因素图1二次封孔示意瓦斯抽采浓度的高低和浓度衰减的速度是衡量二次封孔工艺是在完成第一次封孔后随即实施收稿日期：2014-04-29作者简介：程磊(1974一)，男，安徽砀山人，博士，副教授，从事煤矿通风安全方面的教学和科研工作。63程磊等：浅谈二次封孔在首山一矿的应用第23卷第8期第二次固体粉料封孔。微细膨胀粉料主要对煤壁以180d后还保持在11％～15％左右，普通封孔后的里2～8m范围内的裂

7、隙进行填充．增大裂隙内气体446号、447号、648号和649号孔瓦斯抽采浓度流动的阻力，阻隔巷道内空气通过裂隙进人煤层及180d就降到了1％～2％(如表1和表2所示)。从钻孔中。对巷道煤壁以里2～8m范围的裂隙都进浓度来看二次封孔后的浓度180d后是普通封孔的行填充．在这个范围内形成一条阻隔空气进入煤体7．5倍，普通封孔40d的瓦斯浓度基本稳定在10％的“墙”，降低钻孔漏气，隔绝空气进入煤层，阻断煤以下．二次封孔90d瓦斯浓度基本稳定在20％左层自燃条件，进而杜绝钻孔内CO超标。筛管送至右．并且通过18

8、0d的观察和测试．在钻孔内没有出孔底，在塌孔时，给瓦斯的运移保留一定的运移通现CO。采用二次封孔解决了瓦斯抽采浓度低的难道，进而提高钻孔的瓦斯浓度，降低瓦斯浓度的衰减题，二次封孔对阻隔空气进入煤体起到了较好“墙”速度。作用，阻隔效果明显。使得煤层瓦斯在预抽钻孔等在己一12050机巷采用二次封孔的461号、长抽放时间内得到更加充分的抽放。提高钻孔抽放462号、663号、464号、465号、666号、467号、468率，使煤层瓦斯